弹簧作为最常用的机械基础元件之一，广泛应用于各种机械装置中。金属是最常用的弹簧制备材料，然而随着科技的发展，对弹簧使用温度和使用条件的要求越来越苛刻，金属材料弹簧难以满足，陶瓷弹簧的出现恰恰满足了这些极限条件的要求。相比于普通金属弹簧，陶瓷弹簧具有良好的高温抗性，相比于其他非金属类弹簧，如橡胶弹簧，陶瓷弹簧又具有耐磨损，不生热的优点。氧化锆作为一种高韧性材料，广泛应用于石油勘探，发动机制作等生活各个方面，温度升高时，材料产生一定的体积膨胀阻止裂纹继续扩展，以此来达到增韧的效果。凝胶注模工艺因其制备的坯体致密，强度高，收缩小，常被应用在制作形状复杂的产品方面。本实验中主要设计一种以氧化锆为原料，采用凝胶注模成型方式，可以应用于800°C以上高温环境的螺旋形陶瓷弹簧，该陶瓷弹簧具有一定压缩回弹性，可用于航空航天飞行器中的高温密封构件。此外，可以根据模具参数的不同，制作出不同参数的螺旋陶瓷弹簧，以此来调节弹簧的弹性系数等参数，满足不同环境条件的要求。本实验前期主要对该高温元件的成型工艺进行摸索与改进，对陶瓷弹簧的设计与制备进行了研究，后期对试样的常温性能，尤其是弹性性能进行了初步的测试与讨论。主要结论包括：在1500°C时，材料晶型转变基本完成，几乎全部是以四方相固溶体的形式存在。在1500°C样品断口扫描图片中，可以观察到旋涡状凹陷，可以推断这是材料断裂时韧性断裂导致的旋涡状断口，类似于金属断裂时出现的塑性韧窝，判断1500°C是最合适的烧结温度。在室温，陶瓷弹簧的弹性行为与金属弹簧相似，胡克定律F=-kx也适用于陶瓷弹簧，陶瓷弹簧压缩回弹曲线面积小，变形吸收能量少。烧结温度的高低对于氧化锆陶瓷弹簧的回弹性能影响不大，只是对与其材料强度相关的性能，即最大承受载荷有一定的影响。其中低螺距样品1500°C烧结样品弹簧常数只有14.95N/mm，轴向应变量达到了12.5%，也就是说本参数样品可以在形变量10%以下，最高载荷30N以下的环境中使用。不同参数对弹簧常数的影响：弹簧常数随螺距的增大而增大。弹簧常数随中径的增大而减小。弹簧常数随线径的增大而增大。陶瓷弹簧循环加载性能良好，观察不到疲劳特性。